Esami molekuliniai dispersijos lygiai interferono alfa-beta receptorių geno haplotipuose ortopoksvirusuose

Esami molekuliniai dispersijos lygiai interferono alfa-beta receptorių geno haplotipuose ortopoksvirusuose

Neseniai paskelbtame tyrime bioRxiv * Mokslininkai atliko molekulinės dispersijos (AMOVA) analizę 59 interferono (IFN)-alfa (α) / beta (β) receptorių (IFNAR) geno haplotipuose, pradedant beždžionių raupų (MPX) virusu (MPXV), kupranugarių raupų virusu, buivolo virusu, Ectromelia virusu, triušių raupų virusu, karvių raupų virusu. variola virusas (VARV) ir vakcinijos virusas.

Lernen: Populationsgenetik und Analyse der molekularen Varianz (AMOVA) des Interferon-Alpha-Beta-Rezeptorgens des Affenpockenvirus und seine evolutionäre Beziehung zur Gattung Orthopoxvirus. Bildnachweis: Dotted Yeti/Shutterstock

fone

Laikui bėgant ortopoksvirusai įgijo evoliucinių savybių, kad galėtų prisitaikyti ir apriboti šeimininko imunologinius atsakus. Virusų naudojamos imunevazinės strategijos gali turėti įtakos vakcinacijai nuo raupų per mechanizmus, kurie susilpnina antivirusinio slopinimo efektoriaus veiksmus ir suteikia imunoreguliacinių savybių.

Apie studijas

Šiame tyrime mokslininkai atliko molekulinės dispersijos analizę, naudodami 59 IFNAR geno haplotipus iš NCBI (Nacionalinio biotechnologijos informacijos centro) duomenų bazės, kad pagerintų supratimą apie IFN geno evoliucinius aspektus ir jo galimą elgesį MPX.

2022 m. rugpjūčio 6 d. iš NCBI duomenų bazės buvo gauti MPXV, kupranugarių raupų viruso, buivolo viruso, karvių raupų viruso, triušių raupų viruso, ektromelijos viruso, VARV ir vakcinijos viruso IFNAR genų haplotipai. neatitikimas, nesuderinamumas, genetinis atstumas, demografinė ir erdvinė plėtra, molekulinė įvairovė ir evoliucinio skirtumo laikas.

Demografiniams dažnių spektro parametrams įvertinti buvo atlikti spektro analitiniai testai (SFS) ir imitacinės analizės. Molekulinės įvairovės indeksai buvo apskaičiuoti remiantis sekos skirtumais, o homozigotiškumui įvertinti buvo naudojami teta vertintojai, remiantis mutacijų ir genetinio dreifo pusiausvyra.

Haplotipų skirtumams įvertinti buvo naudojami Jukes ir Singer metodai, o haplotipų dažniams įvertinti Kimura ir Tamura metodai. Tajima ir Nei metodas buvo naudojamas vertinant haplotipų nukleotidų skirtumus ir perėjimų, transversijų ir įterpimo-delecijos mutacijų greitį. Apskaičiuojant atstumus tarp suporuotų haplotipo atstumo matricų operatyvinių taksonominių vienetų (OTU) buvo naudojamas minimalaus apimančio tinklo (MSN) medis.

Daugialokalių genotipų gametinės fazės atkūrimui naudotas didžiausios tikimybės modeliavimas, atliktos molekulinės dispersijos analizės pagal lokusą. Buvo atlikti neutralumo testai, tokie kaip Ewens-Watterson homozigotiškumo testas, Ewens-Watterson-Slatkin testas, Tajima selektyvus neutralumo testas ir FS-FU selektyvus neutralumo testas.

Rezultatai

Genetika ir genomika e-knyga

Populiariausių praėjusių metų interviu, straipsnių ir naujienų rinkinys.

Atsisiųskite kopiją šiandien

Buvo aptiktos aštuonios skirtingos ortopokso virusų grupės su skirtumais ir įvairaus modelio laipsniais, o karvių raupų virusas paprastai yra didesnis (su daugiau įterpimo-delecijos mutacijų). Tajima ir FS-FU testai parodė, kad π ir φ įverčiai nesutampa, o tai rodo, kad populiacija nedidina visų virusų, išskyrus karvių raupų virusą.

Didelis genomo skirtumas dėl mutacijų ir plataus modeliavimo buvo pastebėtas penkiose grupėse (karvių raupai, kupranugarių raupai, MPX, variola ir vakcina), o tai gali būti dėl tarpinio haplotipo praradimo tarp kartų, greičiausiai susijusio su genų srauto nebuvimu. Struktūrizavimo lygiai atskleidė nenutrūkstamą genetinių skirtumų tarp tirtų grupių modelį, atsižvelgiant į galimą kelių mutacijų būsenų egzistavimą, ypač sergant karvių raupais.

IFNAR genų mutacijos penkiose grupėse buvo labai fiksuotos (FST vertė 76%), remiantis genetiniu dreifu ir įkūrimo efektu, lydinčiu tarpinio haplotipo praradimo ir (arba) plitimo tarp virusų kartų elgesį. Genetinio atstumo vertės parodė nuolatinį didelį tyrimo grupių skirtumą.

Be to, skirtumai tarp 59 haplotipų atsispindėjo dideliame tarphaplotipų variacijų ir hierarchijų skaičiuje visuose kovariacijos komponentuose: tarp ir vidinių skirtumų grupės ir individualiu lygiu. AMOVA ir genetinio atstumo analizė parodė reikšmingus rezultatus tirtoms virusų grupėms, kurių variacijos komponentai tarp grupių ir grupės viduje buvo atitinkamai 25% ir aštuoni procentai, o tai rodo didelį evoliucinį skirtumą tarp grupių. Nerasta jokių reikšmingų panašumų tarp visų populiacijų genetinių evoliucinių skirtumų.

Teta vertintojai neparodė nuoseklių metodų rezultatų, o tai rodo, kad tarp tirtų virusų IFNAR neišsaugoma. Haplotipo polimorfizmai reiškė didelius tirtų ortopokso virusų baltymų produktų variacijas (tylias ir greitas mutacijas) ir genetinę įvairovę, o tai apsunkino molekulinių taikinių kūrimą vaistų ir vakcinų kūrimui. Rezultatai rodo, kad IFNAR genas gali būti neveiksmingas virusinių infekcijų slopinimui.

Buvo pastebėta mažesnė ektromelijos viruso, triušių raupų viruso ir buivolokso viruso molekulinė įvairovė. Tau variacijos ir nesuderinamumo analizės parodė reikšmingus skirtumus, ypač tarp MPXV, karvių raupų viruso ir kupranugarių virusų grupių, remiantis protėvių populiacijos dydžiu ir nepastoviais mutacijų dažniais.

Išvada

Apskritai tyrimo rezultatai parodė didelę haplotipų įvairovę su padidintomis įterpimo ir ištrynimo mutacijomis, transversijomis ir perėjimais penkioms virusų grupėms su nežymiu virusų populiacijų išsiplėtimu. Vertintojai atkreipė dėmesį į IFNAR geno (ir jo baltyminio produkto) išsaugojimo trūkumą tarp virusų, todėl buvo naudojamas neutralizuojantis antikūnais pagrįstas gydymas ir kuriami nauji vaistai, kurie galėtų veikti kaip veiksmingi IFNAR geno adjuvantai.

*Svarbi PASTABA

bioRxiv skelbia preliminarias mokslines ataskaitas, kurios nebuvo recenzuotos, todėl neturėtų būti laikomos įtikinamais, vadovaujasi klinikine praktika/sveikatos elgesiu arba laikomos nustatyta informacija.

Nuoroda:

• Felix, P. et al. (2022) „Populationsgenetik und Analyse der molekularen Varianz (AMOVA) des Interferon-Alpha-Beta-Rezeptorgens des Affenpockenvirus und seine evolutionäre Beziehung zur Gattung Orthopoxvirus“. bioRxiv. doi: 10.1101/2022.09.02.506281. https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.09.02.506281v1

.